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[摘要]本文针对一种L型薄壁环形零件大余量铣削零件装夹方法进行了创新、对切削走刀路径进行了具有成效地改进，取得了显著的效果，从根本上解决了零件的变形问题，降低了加工成本，保证了产品质量，提高了加工效率。
[关键词]环装夹方法切削路径
中图分类号：V261.5+1 文献标识码：V 文章编号：1009―914X（2013）31―0392―01
随着国际航空技术的不断发展和更新，对航空产品要求也越来越高。镍基高温合金因其良好的高温强度、热稳定性、抗热疲劳性以及良好的抗氧化、抗燃气腐蚀能力而成为新一代飞机发动机理想的制造材料。而在各项性能指标都满足设计要求的前提下，薄壁零部件能有效减轻发动机重量。但这类零件随着壁厚的降低，零件的刚性亦随之下降，极易产生切削振动，不仅恶化了零件的加工表面质量，降低了刀具的使用寿命，甚至还无法满足零件加工精度的要求。为了避免产生切削振动或减小振动强度，有时不得不降低切削用量，致使机床、刀具的性能得不到充分发挥，加工振动问题严重制约了薄壁零件加工精度的保证和加工效率的提高，是目前航空航天制造技术中普遍存在又难以解决的关键问题。
镍基合金薄壁环形零件加工关键是控制零件变形。引起变形的主要因素有两点：材料组织的均匀性和残余应力。而残余应力主要是零件应力和受力影响。原因包括：外力、切削力、表面应力、内应力、切削温度、零件物理和化学反应、切削振动等。主要措施是：合理安排工序，增加设备和装夹刚性，合理的刀具和走刀路径，适当的切削参数等。
1、零件的结构与工艺特点分析
从零件结构上来看，属于薄壁环形件，它具有以下特点：工件壁厚较薄，零件在壁厚方向的刚性很差，零件端面材料去除率达95%以上；零件有较高的尺寸精度及位置度要求。
2、工艺改进
这类零件的工艺改进主要是数铣加工四处棘爪时零件装夹方式的改进和走刀路径的调整两部分
2.1装夹方式改进
通常采取的是常规的装夹方式：内孔定位，底面支靠，压紧工艺台，加工端面四处棘爪。加工后零件基准变形，直接导致零件所有形位公差不能保证；刀具切削时发生振刀现象，加工表面有震纹；出现刀具蹦刃现象。
改进后，利用薄壁零件的弹性变形，控制零件“L”的尺寸公差，增加四个棘爪式压板及增加压板压紧需去除余量部分，采取双支靠、三处压紧的方式增加零件刚性。压紧1：起主要固定零件作用；压紧2：预防零件棘爪加工变形，保证加工部位零件形位公差；压紧3：压紧需去除余量部分，加强零件加工刚性，消除震动，减少刀具损耗。
改进前
改进后
2.2切削方式改进
采取分层去除余量（传统方法）的走刀方式，在加工过程中，已加工部位的弱刚性区，极易与刀具后端切削刃发生干涉，造成二次切削，形成明显的振纹，导致加工表面质量变差，且分层铣削，粗加工多次完成，加工时间长，刀具损耗大。
改进后采取骑肩铣削的走刀方式，铣削去除的余量部分是整体去除，且去除部分在铣削过程中利用薄壁件的弹性变形用压板（压紧3）压在支靠面上，消除震动，减少刀具损耗，粗加工一次完成，松开压板（压紧3），去除的余量部分随之脱落，减少了2/3加工时间，提高了加工效率。
分层铣削 骑肩铣削
3、结论
采用这种装夹及加工方法试制的产品通过客户实体化论证之后顺利进入批生产，到目前为止产品质量稳定，合格率100%，减少了刀具费用3/5，缩短了加工时间，降低了生产成本，提高了生产效率。文中提到的零件的装夹方法和走刀路径的选择，对类似零件加工有很好的推广和借鉴作用。
[关键词]环装夹方法切削路径
中图分类号：V261.5+1 文献标识码：V 文章编号：1009―914X（2013）31―0392―01
随着国际航空技术的不断发展和更新，对航空产品要求也越来越高。镍基高温合金因其良好的高温强度、热稳定性、抗热疲劳性以及良好的抗氧化、抗燃气腐蚀能力而成为新一代飞机发动机理想的制造材料。而在各项性能指标都满足设计要求的前提下，薄壁零部件能有效减轻发动机重量。但这类零件随着壁厚的降低，零件的刚性亦随之下降，极易产生切削振动，不仅恶化了零件的加工表面质量，降低了刀具的使用寿命，甚至还无法满足零件加工精度的要求。为了避免产生切削振动或减小振动强度，有时不得不降低切削用量，致使机床、刀具的性能得不到充分发挥，加工振动问题严重制约了薄壁零件加工精度的保证和加工效率的提高，是目前航空航天制造技术中普遍存在又难以解决的关键问题。
镍基合金薄壁环形零件加工关键是控制零件变形。引起变形的主要因素有两点：材料组织的均匀性和残余应力。而残余应力主要是零件应力和受力影响。原因包括：外力、切削力、表面应力、内应力、切削温度、零件物理和化学反应、切削振动等。主要措施是：合理安排工序，增加设备和装夹刚性，合理的刀具和走刀路径，适当的切削参数等。
1、零件的结构与工艺特点分析
从零件结构上来看，属于薄壁环形件，它具有以下特点：工件壁厚较薄，零件在壁厚方向的刚性很差，零件端面材料去除率达95%以上；零件有较高的尺寸精度及位置度要求。
2、工艺改进
这类零件的工艺改进主要是数铣加工四处棘爪时零件装夹方式的改进和走刀路径的调整两部分
2.1装夹方式改进
通常采取的是常规的装夹方式：内孔定位，底面支靠，压紧工艺台，加工端面四处棘爪。加工后零件基准变形，直接导致零件所有形位公差不能保证；刀具切削时发生振刀现象，加工表面有震纹；出现刀具蹦刃现象。
改进后，利用薄壁零件的弹性变形，控制零件“L”的尺寸公差，增加四个棘爪式压板及增加压板压紧需去除余量部分，采取双支靠、三处压紧的方式增加零件刚性。压紧1：起主要固定零件作用；压紧2：预防零件棘爪加工变形，保证加工部位零件形位公差；压紧3：压紧需去除余量部分，加强零件加工刚性，消除震动，减少刀具损耗。
改进前
改进后
2.2切削方式改进
采取分层去除余量（传统方法）的走刀方式，在加工过程中，已加工部位的弱刚性区，极易与刀具后端切削刃发生干涉，造成二次切削，形成明显的振纹，导致加工表面质量变差，且分层铣削，粗加工多次完成，加工时间长，刀具损耗大。
改进后采取骑肩铣削的走刀方式，铣削去除的余量部分是整体去除，且去除部分在铣削过程中利用薄壁件的弹性变形用压板（压紧3）压在支靠面上，消除震动，减少刀具损耗，粗加工一次完成，松开压板（压紧3），去除的余量部分随之脱落，减少了2/3加工时间，提高了加工效率。
分层铣削 骑肩铣削
3、结论
采用这种装夹及加工方法试制的产品通过客户实体化论证之后顺利进入批生产，到目前为止产品质量稳定，合格率100%，减少了刀具费用3/5，缩短了加工时间，降低了生产成本，提高了生产效率。文中提到的零件的装夹方法和走刀路径的选择，对类似零件加工有很好的推广和借鉴作用。